(57)【要約】  高性能な回転電機のコアおよび回転電機を提供する。  複数のコア片３を積層して形成した回転電機のコア１であって、コア片３の各端部３ａ同士が連結部材５で連結されて環状に構成されており、連結部材５が、長尺状の長尺部と、長尺部の両側に長尺部の長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、コア片３に形成された切欠き孔に係合する略円状の係合部と、を備えた。
2011152074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコア片を積層して形成した回転電機のコアであって、
前記コア片の各端部同士が連結部材で連結されて環状に構成されており、
前記連結部材が、
長尺状の長尺部と、
前記長尺部の両側に当該長尺部の長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、前記コア片に形成された切欠き孔に係合する略円状の係合部と、
を備えた
ことを特徴とする回転電機のコア。
【請求項２】
前記連結部材で連結された前記コア片に対して、分割された状態の複数の別のコア片を積層して固着することによって当該別のコア片を一体化した
ことを特徴とする請求項１記載の回転電機のコア。
【請求項３】
前記コア片の外周両端部に前記長尺部が収容される収容部が形成されており、前記コア板において前記コア片の外周と前記長尺部の外周が略同一円周上に位置する
ことを特徴とする請求項１または２記載の回転電機のコア。
【請求項４】
前記コア片および前記連結部材は、前記切欠き孔に前記係合部が係合した状態で、同一の鋼板から打ち抜かれて形成された
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回転電機のコア。
【請求項５】
前記コア片、前記連結部材、および前記別のコア片は、同一の鋼板から打ち抜かれて形成された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回転電機のコア。
【請求項６】
ロータと、複数のコア片を積層して形成したコアを用いたステータと、
を備えた回転電機であって、
前記コア片の各端部同士が連結部材で連結されて環状に構成されており、
前記連結部材が、
長尺状の長尺部と、
前記長尺部の両側に当該長尺部の長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、前記コア片に形成された切欠き孔に係合する略円状の係合部と、
を備えた
ことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
前記連結部材で連結された前記コア片に対して、分割された状態の複数の別のコア片を積層して固着することによって当該別のコア片を一体化した
ことを特徴とする請求項６記載の回転電機のコア。
【請求項８】
前記コア片の外周両端部に前記長尺部が収容される収容部が形成されており、前記コア板において前記コア片の外周と前記長尺部の外周が略同一円周上に位置する
ことを特徴とする請求項６または７記載の回転電機のコア。
【請求項９】
複数のコア片を積層して形成したコアを用いたロータと、ステータと、
を備えた回転電機であって、
前記コア片の各端部同士が連結部材で連結されて環状に構成されており、
前記連結部材が、
長尺状の長尺部と、
前記長尺部の両側に当該長尺部の長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、前記コア片に形成された切欠き孔に係合する略円状の係合部と、
を備えた
ことを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
前記連結部材で連結された前記コア片に対して、分割された状態の複数の別のコア片を積層して固着することによって当該別のコア片を一体化した
ことを特徴とする請求項９記載の回転電機のコア。
【請求項１１】
前記コア片の外周両端部に前記長尺部が収容される収容部が形成されており、前記コア板において前記コア片の外周と前記長尺部の外周が略同一円周上に位置する
ことを特徴とする請求項９または１０記載の回転電機のコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のコアおよび回転電機などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス打ち抜き加工された板状のコア片を積層して一体化し、端部同士を連結することにより環状に形成したものが知られている（特許文献１参照）。このものは、磁気性能や剛性および機械的な精度の向上を図ることが可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、市場の要求の高度化に伴い、さらに高性能なものが望まれていた。【０００５】
そこで、本発明は、高性能な回転電機のコアおよび回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、複数のコア片を積層して形成した回転電機のコアであって、前記コア片の各端部同士が連結部材で連結されて環状に構成されており、前記連結部材が、長尺状の長尺部と、前記長尺部の両側に当該長尺部の長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、前記コア片に形成された切欠き孔に係合する略円状の係合部と、を備えたことを特徴とする回転電機のコアが適用される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転特性の優れた高性能な回転電機のコアおよび回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】コアの斜視図である。
【図２】コアの斜視図である。
【図３】別のコア片の平面図である。
【図４】電磁鋼板の平面図である。
【図５】コアの平面図である。
【図６】コア片の部分拡大平面図である。
【図７】コア片の平面図である。
【図８】コアの平面図である。
【図９】コアの部分拡大平面図である。
【図１０】コアの部分拡大平面図である。
【図１１】回転電機の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、同一の構成については同一の符号を付することにより、重複説明を適宜省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１から図１１を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る回転電機のコアおよび回転電機の構成について説明する。図１、図２は、コアの斜視図、図３、図４は、コアの平面図、図５は、コア片の平面図、図６は、コア片の部分拡大平面図、図７は、別のコア片の平面図、図８は、電磁鋼板の平面図、図９、図１０は、コアの部分拡大平面図、図１１は、回転電機の軸方向断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る回転電機２０（図１１参照）のコア１は、電磁鋼板から形成された複数のコア片３をコア片３の厚さ方向（回転電機２０の軸方向）に積層して形成されており、回転電機２０の軸方向から平面視して、コア片３のそれぞれの端部３ａ同士が連結部材５で相互に連結されて環状に構成されたコア板７（図３参照）を含んで構成されている。
積層されたコア片３の厚さ方向においては、打ち抜き金型による半抜き突起による層間接合手段としてのカシメ部（図示せず）によって、コア片３同士が固着されている。なお、層間接合手段として、接着剤などを採用してもよい。
【００１２】
また、図２に示すように、コア１においては、コア板７に対して、分割された状態の複数の別のコア片４を積層し、打ち抜き金型による半抜き突起による層間接合手段としてのカシメ部（図示せず）によって固着することによって、別のコア片４が環状に一体化されている。なお、層間接合手段として、接着剤などを採用してもよい。
【００１３】
図４は、コア板７にカシメ部によってかしめられて固着され環状に配置された別のコア片４の平面図である。複数の別のコア片４は、連結部材５のような直接的に相互に連結する手段が連結される部分を有しておらず、一体化されたコア板７を介して間接的に相互に連結されている。これにより、連結部材５の数を少なくすることができ、比較的安価な構成で、回転特性の優れた高性能な回転電機２０のコア１を得ることができる。
【００１４】
また、図２において、コア片３を複数枚積層したブロック３Ｂと、別のコア片４を複数枚積層したブロック４Ｂは、交互に配置されている。これにより、別のコア片４をより確実に保持することができる。
さらに、ブロック３Ｂの積層厚さＴ３は、ブロック４Ｂの積層厚さＴ４よりも小さくなっている。これにより、連結部材５を備えたブロック３Ｂの量を少なくできるため、比較的安価な構成で別のコア片４をより確実に保持することができる。この結果、比較的安価な構成で、回転特性の優れた高性能な回転電機２０のコア１を得ることができる。
なお、ブロック３Ｂの積層厚さＴ３とブロック４Ｂの積層厚さＴ４の寸法はどのように設定しても良いが、ブロック３Ｂの積層厚さＴ３を、ブロック４Ｂの積層厚さＴ４よりも大きくすると、別のコア片４をより強力に保持することができる。
【００１５】
次に、図５、図６を参照して、コア片３と連結部材５の詳細について説明する。コア片３はバランスの良い対称形状の略Ｔ字形状であり、ヨーク部３ｂのそれぞれの端部３ａ同士が連結部材５で相互に連結されるようになっている。ヨーク部３ｂの中央部の内周側（一方側）からは、ティース部３ｃが延出しており、外周側（他方側）には切欠き溝３ｄが設けられている。ヨーク部３ｂの両側であってそれぞれの端部３ａの外周側には、連結部材５を収容する収容部３ｅがそれぞれ形成されている。
【００１６】
連結部材５はバランスの良い対称形状であり、長尺状の長尺部５ａと、長尺部５ａの両側に長尺部５ａの長手方向から一方向（図６において内周側）にオフセットした位置にそれぞれ一つずつ形成された計２つの略円状の係合部５ｂを備えている。係合部５ｂは、コア片３において端部３ａの外周側に形成された切欠き孔３ｆに係合し、コア片３の面内において、切欠き孔３ｆ内で回動可能になっている。係合部５ｂは面内方向において切欠き孔３ｆから外れにくい形状になっている。なお、切欠き孔３ｆが係合部５ｂをより大きなエリアで囲む形状にすることにより、係合部５ｂを面内方向において切欠き孔３ｆからより外れにくくすることもできる。
係合部５ｂを切欠き孔３ｆ内で回動させることにより、端部３ａ同士が連結部材５で相互に連結されたもの（図５参照）を円環状に曲げて、機械的強度が高い円環状のコア板７およびコア１を形成できるようになっている。また、コア板７およびコア１は円環状に相互に連結されているので、コア１の内径真円度などを確保しやすくなっている。
なお、円環状のコア板７においては、長尺部５ａは収容部３ｅに収容されており、コア片３の外周３ｇと長尺部５ａの外周５ｃは略同一円周上に位置している。これにより、磁路が遮断されずに円滑につながるため、磁気特性が向上する。
【００１７】
次に、図７を参照して、コア片４について説明する。電磁鋼板から形成されたコア片４は、コア片３とほぼ同じ形状であるが、端部４ａの形状が異なっている。コア片４は、バランスの良い対称形状で略Ｔ字形状であり、ヨーク部４ｂの中央部の内周側（一方側）からは、ティース部４ｃが延出しており、外周側（他方側）には切欠き溝４ｄが設けられている。コア片４には、収容部３ｅや切欠き孔３ｆが形成されていない。コア片４を円環状に配置すると（図４参照）、コア片４の外周４ｇは略同一円周上に位置する。
【００１８】
次に、図８を参照して、コア片３、４、および連結部材５の製造方法を説明する。帯状の電磁鋼板Ｗからは、コア片３、４、および連結部材５が打ち抜かれるようになっている。電磁鋼板Ｗは、送り孔Ｗａを用いて図示しない送り手段によって送られるようになっている。連結部材５は、係合部５ｂが切欠き孔３ｆに係合した状態で、選択的な打ち抜き動作ができる打ち抜き型を用いて電磁鋼板Ｗから打ち抜かれたあとで抜き戻され、コア片３の切欠き孔３ｆ内に、コア片３から離脱しない程度に軽く保持されている。材料の歩留まりが高くなるように、コア片３、４のそれぞれのティース部３ｃ、４ｃは、電磁鋼板Ｗの長手方向において交互に配置されている。コア片３、４は、それぞれの形状に応じた２種類の形状を持つ打ち抜き金型で打ち抜かれるようになっている。
【００１９】
次に、図９、１０を用いて、コア片３の終端部３Ｅの連結形態について説明する。終端部３Ｅ同士は、連結部材５とほぼ同形状のフック６によって連結される。フック６は、長尺状の長尺部６ａと、長尺部６ａの両側に長尺部６ａの長手方向から一方向（図９、図１０において内周側）にオフセットした位置にそれぞれ一つずつ形成された計２つの略円状の係合部６ｂ、６ｄを備えている。
係合部６ｂは、連結されたコア片３において終端部３Ｅの外周側に形成された切欠き孔３ｆに係合し、コア片３の面内において、切欠き孔３ｆ内で回動可能になっている。係合部６ｂが切欠き孔３ｆに係合した状態において、係合部６ｂを中心としてフック６を回動させると、係合部６ｄは、連結されたコア片３において終端部３Ｅの外周側に形成された切欠き孔３ｈに係合するようになっている。したがって、終端係合部としての係合部６ｄは、切欠き孔３ｈに対して面内方向において挿入可能になっており、かつ、面内方向において切欠き孔３ｈから外れにくい形状になっている。フック６により、組み立て後の円環はその形状を維持でき、円環状にした後の開きを防止することができる。
なお、フック６を切欠き孔３ｆ、３ｈに係合させた状態では、長尺部６ａは収容部３ｅに収容されており、コア片３の外周３ｇと長尺部６ａの外周６ｃは略同一円周上に位置している。これにより、磁路が遮断されずに円滑につながるため、磁気特性が向上する。
【００２０】
次に、図１１を用いて、本発明の第１実施形態に係る回転電機の説明をする。回転電機２０は、軸Ｇを回転中心として回転するロータ３０と、ロータ３０を回転させるステータ４０とを備えている。ロータ３０は、シャフト３１と複数の磁石３２を備えている。また、ステータ４０は、コイル４１と円筒状のフレーム４２を備えている。
この回転電機２０において、ロータ３０またはステータ４０は上述したコア片３、４および連結部材５などからなるコア１を用いて形成されている。したがって、この回転電機２０は、磁気的な特性の優れた高性能な回転電機である。
【００２１】
以上説明したように、本発明の実施形態の回転電機のコア１および回転電機２０は、これらに用いられるコア片３の各端部３ａ同士が連結部材５で連結されて環状に構成されており、連結部材５が、長尺状の長尺部５ａと、長尺部５ａの両側に長尺部５ａの長手方向から一方向にオフセットした位置に形成され、コア片３に形成された切欠き孔３ａに係合する略円状の係合部５ｂと、を備えたので、機械的強度が高いコア１を形成でき、また、コア１の内径真円度などを確保しやすくなっている。したがって、本発明の実施形態の回転電機のコアおよび回転電機は、コギング不良を低減することができるという効果を有する。すなわち、回転特性の優れた高性能な回転電機のコアを得ることができる。
また、コア片３の外周両端部３ａに長尺部５ａが収容される収容部３ｅが形成されており、連結部材５によって連結されたコア片３においてコア片３の外周３ｇと長尺部５ａの外周５ｃが略同一円周上に位置するので、磁路が遮断されずに円滑につながるため、磁気特性が向上するという効果も有する。
さらに、連結部材５で連結されたコア片３に対して、分割された状態の複数の別のコア片４を積層して固着することによって別のコア片４を一体化したので、連結部材５の数を少なくすることができ、比較的安価な構成で、回転特性の優れた高性能な回転電機のコアを得ることができる。
【００２２】
以上、本発明の実施形態について説明した。ただし、いわゆる当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態から適宜変更が可能であり、また、上記実施形態と変更例による手法を適宜組み合わせて利用することも可能である。すなわち、このような変更等が施された技術であっても、本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
例えば、コア片３を円環状に形成した後に積層しても、コア片３を積層した後に円環状に形成しても、どちらでも構わない。
また、コア片３を螺旋状に巻きながら円環状に形成して、いわゆる巻きコアとしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１  コア
３  コア片
４  別のコア片
５  連結部材
２０  回転電機
【図１】
2011152074.tif 000003
【図２】
2011152074.tif 000004
【図３】
2011152074.tif 000005
【図４】
2011152074.tif 000006
【図５】
2011152074.tif 000007
【図６】
2011152074.tif 000008
【図７】
2011152074.tif 000009
【図８】
2011152074.tif 000010
【図９】
2011152074.tif 000011
【図１０】
2011152074.tif 000012
【図１１】
2011152074.tif 000013
【国際調査報告】
2011152074.tif 000014
2011152074.tif 000015
2011152074.tif 000016
2011152074.tif 000017